재료의 강도와 단면

소개

구조실험
재료의 강도와 단면

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 준 비 물
4. 실험방법

본문내용

동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유를 조사하시오.
이 실험을 통하여 동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유는 명백하다. 바로 단면2차모멘트 I 때문이다. δmax=에서 알 수 있듯이 보의 재료와 길이, 보에 가해지는 응력이 동일하다면 결국 처짐은 I의 값에 의해 결정되는데 이 I값은 δmax에 반비례하기 때문에 단면2차모멘트가 커질수록 처짐의 최대값은 작아지고 반대로 I값이 작아질수록 처짐의 최대값은 커진다. 이번 실험에서는 각각 -형, I형, U형으로 모양이 현저하게 다르기 때문에 I값 또한 현저히 차이가 났다.
이 결과는 같은 재료라도 설계자의 설계에 따라 단면을 다듬어 얼마든지 더 뛰어난 안전성을 지닌 구조물이 될 수 있음을 뜻한다.

얻어진 결과에 대한 특징을 서술하시오
처짐기준
같은 재료였지만 처짐의 정도는 달랐다. 같은 단면적을 가지고 있었지만 단면의 모양에 따라서 처짐의 정도는 달랐다. -형 즉, 패널형도 가로가 25㎜, 세로가 3㎜인 형태가 아니라 세로가 25㎜, 가로가 3㎜였다면 처짐은 현저히 줄었을 것이다. 이번에 행한 실험결과로는 처짐기준의 특징을 서술하기 힘들다. 이 실험을 제대로 하려면 아마도 3개의 빔들이 모두 파괴될 때 까지 했어야 했기 때문에 무어라 말하기 어렵다.
유닛기준
1kg, 2kg, 3kg, 4kg, 6kg 유닛을 재하 하였을 때 단면2차모멘트가 현저히 작았던 -형의 경우 적은 무게에도 상당한 처짐이 발생하였다. 그래서인지 같은 재료인 I형, U형의 경우에도 눈으로도 명확한 처짐이 보이리라 생각했지만 그렇지 않았고, 심지어 약 단면2차모멘트값이 4000가까이 차이가 남에도 I형, U형 간의 처짐의 차이도 구분이 힘들 정도였다. I형과 U형의 하중에 의해서 차이를 보려면 무게를 상당히 늘려야 한다.

여러 가지 단면 형상이 구조용 부재로서 사용된 예들을 조사하고 구조용 단면의 형상에 따른 장단점을 논하시오.

참고자료

· 없음